为了提升反应堆的非能动安全特性,热管技术被引入至国内外先进反应堆概念设计中。采用热管冷却堆芯,其核心优势在于拥有较高的固有安全性、易于模块化且方便运输,非常适合用于小型核电源系统。移动式热管小堆这一概念的提出,在促进核能发展的同时,可能成为未来军民融合领域的颠覆性技术之一。而伴随着这一新兴概念的提出,涉及到核事业发展的核安全事业也要同步发展。研究移动式热管小堆典型事故工况下热工响应参数的变化规律,尤其得基于电源系统的特点,研究核心传热构件热管事故下参数的变化情况,对反应堆系统的安全特性进行分析,可以帮助反应堆事故应急预案的完善,推动移动式热管小堆的发展与进步。以移动式热管小堆的热管元件为研究对象,基于热阻模型和有限元模型开发了热管计算程序Heprt和Hepss,对热管进行了相应的热工水力参数计算。选取热电转换装置故障和散热板丧失散热面积两类典型事故,根据事故工况下反应堆内钾热管散热器的热工响应情况,对事故下钾热管展开稳态和瞬态分析。依托于事故和正常工况下的热管参数,分析了钾热管声速极限和毛细极限这两类传热极限对小堆安全的影响机理。在热阻模型与有限元模型的计算中,两种模型都能良好的模拟热管内蒸气以及壁面温度的分布情况,误差均小于10%,说明两种模型的计算结果具有一定的准确性,可以为事故分析中热管的传热模块提供参考。热电转换装置故障和散热板丧失散热面积均会导致钾热管温度的上升,热电转换装置故障会导致钾热管散热功率的上升,散热板故障导致钾热管散热功率骤降后趋于正常工况下的值。在对热管传热极限的研究中发现:热电转换装置故障导致钾热管蒸气的马赫数上升,而散热板丧失散热面积导致钾热管蒸气的马赫数下降,热电转换装置故障更可能导致钾热管出现声速极限的情况;在正常工况与典型事故工况下,热管都在声速极限的20%下运行,操作裕度大于80%,说明反应堆具有较高的安全性。两类典型事故工况对比,热电转换装置故障更可能导致毛细极限的出现。声速极限主要受工质的温度影响,主要影响反应堆的启动和停堆的安全,反应堆停堆时要注意钾热管在为堆芯钠热管余热排出时的声速极限,这将延长移动式热管小堆加热管中的钠在冻结前的关闭时间;毛细极限与热管的倾角有关,热管冷凝段的向上倾斜会导致重力项变为负,阻碍液体返回蒸发段,在移动小堆的设计时应考虑相关情况,且由于其数值大小受工质温度变化情况较小,所以其主要影响反应堆正常运行和事故工况下的安全。